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Revue générale des troubles de la concentration du Ca

Par James L. Lewis, III, MD, Attending Physician, Brookwood Baptist Health and Saint Vincent’s Ascension Health, Birmingham

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Le Ca est nécessaire au fonctionnement de la contraction musculaire, de la conduction nerveuse, de la production hormonale et de la coagulation du sang. En outre, une calcémie appropriée est nécessaire pour divers autres processus métaboliques.

La régulation des réserves de calcium corporel (pour éviter l'hypocalcémie ou l'hypercalcémie) dépend de

  • L'apport de Ca alimentaire

  • L'absorption de Ca dans le tractus gastro-intestinal

  • L'excrétion rénale du Ca

Dans une alimentation équilibrée, environ 1000 mg du Ca sont ingérés chaque jour et environ 200 mg/jour sont sécrétés dans le tractus gastro-intestinal dans la bile et dans d'autres sécrétions gastro-intestinales. Selon la concentration d'hormone parathyroïde circulante (PTH) et la vitamine D active, 1,25(OH)2D (1,25-dihydroxycholécalciférol, calcitriol), environ 200 à 400 mg de ce Ca est absorbé par l'intestin chaque jour. Les 800 à 1000 mg restants se retrouvent dans les selles. L'équilibre du Ca est maintenu par l'excrétion rénale du Ca, en moyenne 200 mg/jour, qui dépend aussi des taux de PTH et de calcitonine circulants.

Les concentrations extracellulaires et intracellulaires du Ca sont étroitement régulées par le transport bidirectionnel du Ca à travers la membrane plasmatique des cellules et des organelles intracellulaires comme le réticulum endoplasmique, le réticulum sarcoplastique des cellules musculaires et les mitochondries.

Le calcium ionisé est la forme physiologiquement active. Le Ca cytosolique ionisé est maintenu dans la gamme micromolaire (< 1/1000 de la concentration plasmatique). Le Ca ionisé agit comme un 2e messager intracellulaire; il est impliqué dans la contraction des muscles squelettiques, dans le couplage excitation-contraction du muscle cardiaque et des muscles lisses et dans l’activation des protéines kinases et de la phosphorylation enzymatique. Le Ca est en outre impliqué dans l'action d'autres messagers intracellulaires, comme l'adénosine monophosphate cyclique (AMPc) et l'inositol 1,4,5-triphosphate et modère par conséquent la réponse cellulaire à de nombreuses hormones, dont l'adrénaline, le glucagon, l'ADH (vasopressine), la sécrétine et la cholécystokinine.

Malgré son rôle intracellulaire important, environ 99% du Ca corporel est contenu dans les os principalement sous forme de cristaux d’hydroxyapatite. Environ 1% du Ca osseux est librement échangeable avec le liquide extra-cellulaire et, ainsi, est disponible pour tamponner les modifications du bilan calcique.

La calcémie totale normale varie de 8,8 à 10,4 mg/dL (2,20 à 2,60 mmol/L). Environ 40% du Ca sanguin global est lié aux protéines plasmatiques, en premier lieu à l’albumine. Les 60% restants comprennent le Ca ionisé et le Ca complexé avec le phosphate et le citrate. Le Ca total (c'est-à-dire, Ca lié aux protéines, Ca complexé et Ca ionisé) est celui qui est habituellement mesuré en clinique.

Cependant, idéalement, le calcium ionisé (ou calcium libre) doit être estimé ou mesuré car il s'agit de la forme physiologiquement active du calcium dans le plasma et que son taux sanguin n'est pas toujours en corrélation avec la calcémie totale.

  • On suppose en général que le Ca ionisé représente près de 50% du Ca plasmatique total.

  • Le calcium ionisé peut être estimé, en fonction de la calcémie totale et des taux d'albumine sérique ( Estimation du taux de Ca ionisé).

  • La mesure directe du Ca ionisé, en raison de sa difficulté technique, est généralement réservée aux patients chez lesquels une modification importante de la fixation protéique du Ca plasmatique est suspectée.

La calcémie ionisée normale varie un peu entre les laboratoires, mais elle est généralement de 4,7 à 5,2 mg/dL (1,30 mmol à 1,17/L).

Régulation du métabolisme du Ca

Les métabolismes du Ca et du PO4 ( Revue générale des troubles de la concentration des phosphates) sont étroitement liés. La régulation de l'équilibre du Ca et du PO4 est fortement influencée par les taux circulants de PTH, de vitamine D et, dans une moindre proportion, de calcitonine. Les concentrations du Ca et du PO4 sont également liées à leur capacité à réagir pour former du CaPO4. La normale du produit de la concentration du Ca et de PO4 (en mEq/L) est estimée < 60; lorsque le produit dépasse 70, la précipitation de cristaux de CaPO4 dans les tissus mous devient plus probable. La précipitation dans le tissu vasculaire accélère la maladie vasculaire artérioscléreuse et les maladies vasculaires et peut même survenir lorsque le produit Ca et PO4 est encore plus bas (> 55), en particulier en cas de maladie rénale chronique.

La PTH est sécrétée par les parathyroïdes. Elle possède de nombreuses propriétés, mais la plus importante est probablement l'effet de défense contre l'hypocalcémie. Les cellules parathyroïdiennes sont sensibles à la diminution du Ca plasmatique et, en réaction, libèrent de la PTH préformée dans la circulation sanguine. La PTH augmente la calcémie en quelques minutes par augmentation de l'absorption rénale et intestinale du Ca et par la mobilisation rapide du Ca et du PO4 provenant de l'os (résorption osseuse). L'excrétion rénale du Ca suit en général parallèlement l'excrétion du Na et est influencée par plusieurs des facteurs qui gèrent le transport du Na dans le tube proximal. Cependant, la PTH augmente la réabsorption tubulaire distale du Ca indépendamment de celle du Na.

La PTH réduit en outre la réabsorption rénale du PO4 et en augmente ainsi les pertes rénales de PO4. La perte rénale de PO4 empêche que le seuil de solubilité du produit du Ca et du PO4 dans le plasma ne soit dépassé quand la calcémie augmente en réponse à la PTH.

La PTH augmente également la calcémie en stimulant la conversion de la vitamine D dans sa forme la plus active, le calcitriol. Cette forme de vitamine D augmente le pourcentage du Ca alimentaire absorbé au niveau intestinal. Malgré l'augmentation de l'absorption du Ca, des augmentations durables de la sécrétion de PTH induisent généralement une résorption osseuse par inhibition de la fonction ostéoblastique et l'activation de l'activité ostéoclastique. La PTH et la vitamine D fonctionnent toutes deux comme des régulateurs importants de la croissance et du remodelage osseux ( Carence et dépendance en vitamine D).

Les dosages radio-immunologiques de la molécule de PTH intacte restent la méthode recommandée de dosage de la PTH. Des tests de 2e génération de PTH intacte sont disponibles. Ces tests mesurent la PTH biodisponible ou PTH complète. Ils donnent des valeurs égales à 50 à 60% de celles obtenues avec l’ancien test. Les deux types de tests peuvent être utilisés pour le diagnostic de l'hyperparathyroïdie primaire ou la surveillance de l'hyperparathyroïdie secondaire à une maladie rénale, si les plages normales sont notées.

L'hormone parathyroïdienne augmente l'AMPc urinaire. Parfois, pour le diagnostic de pseudo-hypoparathyroïdie, l'excrétion de l'AMPc total ou néphrogénique est mesurée.

La calcitonine est sécrétée par les cellules parafolliculaires de la thyroïde (cellules C). La calcitonine tend à réduire la calcémie en augmentant la captation cellulaire, l'excrétion rénale et la formation de l'os. Les effets de la calcitonine sur le métabolisme osseux sont plus faibles que ceux de la PTH ou de la vitamine D.